LED太陽能路燈控制器的設(shè)計

太陽能作為一種新興的綠色能源， 以其永不枯竭、無污染等優(yōu)點，正得到迅速的推廣應(yīng)用。LED具有體積小而堅固耐用，耗電量低、使用奉命長、環(huán)保、光色性能好等特點，有資料顯示，每年用于照明的電力在3000億度以上，若采用LED照明，每年就可以節(jié)約1/3的照明用電，基本上相當于總投資規(guī)模超過2000億元的三峽工程的全年發(fā)電量。由于太陽能電池板輸出的是直流電能，而LED也是直流驅(qū)動光源，兩者的結(jié)合更能提高整個系統(tǒng)的效率，降低市政成本，所以LED太陽能路燈越來越受到人們的重視。2 LED太陽能路燈系統(tǒng)結(jié)構(gòu)LED太陽能路燈系統(tǒng)如圖1所示，可以看出其由太陽能電池、路燈控制器、蓄電池、市電供電和LED路燈五部分組成，其中太陽電池用于把太陽光能轉(zhuǎn)互電能，即白天時刻太陽能電池給蓄電池充電，并且可以根據(jù)太陽能電池兩端電壓的大小判斷光亮程度。也就是從太陽電池電壓的大小來判斷天黑和天亮。蓄電池是整個太陽能系統(tǒng)的儲備能源設(shè)備，白天時太陽電池給蓄電池充電，晚上或陰雨天系統(tǒng)和負載用電由蓄電池來提供。圖1 LED太陽能路燈系統(tǒng)

3 路燈控制器硬件設(shè)計太陽能路燈控制器是太陽能路燈系統(tǒng)中為重要的部件，其功能設(shè)計的好壞決定了一個太陽能路燈系統(tǒng)運行情況的優(yōu)劣。路燈控制器需要實現(xiàn)的功能有：根據(jù)太陽亮度，白天斷開LED路燈而給蓄電池充電，晚上通過蓄電池給路燈供電，并能分時段進行功率調(diào)整，在蓄電池電量不足時， 自動切換到市電供電系統(tǒng)；防止蓄電池過充和過放，具有短路保護和反接保護功能等。根據(jù)需要實現(xiàn)的控制功能，本文選擇STM8單片機對LED太陽能路燈系統(tǒng)進行控制。單片機主要完成的功能包括檢測蓄電池兩端電壓并根據(jù)不同狀態(tài)采用不同的充電模式；判斷白天黑夜并以此來切換蓄電池充電和放電模式以及切換到市電供電系統(tǒng)。路燈控制器中包括的電路模塊比較多， 如電源模塊、復位模塊、時鐘模塊等等，而對整個控制器至整個太陽能路燈系統(tǒng)比較重要的是電壓檢測模塊及蓄電池充放電模塊及切換模塊。